打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工技術(shù)研究進(jìn)展

廖雪華

摘 要：該文從復(fù)烤均質(zhì)化加工的衡量指標(biāo)、復(fù)烤均質(zhì)化加工工藝2個(gè)方面闡述了國(guó)內(nèi)打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工技術(shù)的研究進(jìn)展，為提高煙葉打葉復(fù)烤加工水平提供參考。

關(guān)鍵詞：煙草;原煙;復(fù)烤;均質(zhì)化

中圖分類號(hào) S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-7731（2022）06-0133-02

田間成熟的煙葉經(jīng)采收、烘烤后，還不能直接用于卷煙生產(chǎn)，須經(jīng)復(fù)烤加工才能真正成為卷煙生產(chǎn)的原料。打葉復(fù)烤是指將煙葉的煙梗和葉片分離，然后分別進(jìn)行再次干燥的加工過程。生產(chǎn)上，煙葉復(fù)烤的方法主要有掛桿復(fù)烤和打葉復(fù)烤2種。掛桿復(fù)烤因其工藝落后、設(shè)備簡(jiǎn)陋、勞動(dòng)強(qiáng)度大而被淘汰，打葉復(fù)烤成為了目前國(guó)內(nèi)外復(fù)烤企業(yè)常用的煙葉加工方法，主要涉及的工段為投料預(yù)混、潤(rùn)葉回潮、梗葉分離、梗及葉復(fù)烤、預(yù)壓打包等。均質(zhì)化加工是保障卷煙產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性的重要手段。卷煙工業(yè)企業(yè)對(duì)打葉復(fù)烤加工提出了均質(zhì)穩(wěn)定性的要求。國(guó)家煙草專賣局于2016年頒布的《卷煙工藝規(guī)范》中新增了打葉復(fù)烤章節(jié)，對(duì)打葉復(fù)烤加工提出了工藝要求。

煙葉是農(nóng)產(chǎn)品，由于復(fù)烤加工的原料來自不同地區(qū)，加之煙葉收購(gòu)過程中前期和后期難以嚴(yán)格執(zhí)行統(tǒng)一的驗(yàn)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，由此帶來了批次間煙葉質(zhì)量的波動(dòng);此外，卷煙產(chǎn)品配方前移至復(fù)烤加工，針對(duì)不同產(chǎn)區(qū)不同等級(jí)的煙葉原料實(shí)行配方模塊化打葉已成為趨勢(shì)，對(duì)于打葉復(fù)烤均質(zhì)化提出了更高的要求。為此，本文從復(fù)烤均質(zhì)化加工的衡量指標(biāo)、復(fù)烤均質(zhì)化加工工藝2個(gè)方面闡述了國(guó)內(nèi)打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工技術(shù)的研究進(jìn)展，以期為提高打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工水平提供參考。

1 復(fù)烤均質(zhì)化加工的衡量指標(biāo)

1.1 煙堿變異系數(shù) 煙葉的化學(xué)成分是決定煙葉質(zhì)量的最主要因素，但煙草中化學(xué)物質(zhì)種類眾多，且不少化學(xué)成分在含量測(cè)定方面操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力，無法實(shí)現(xiàn)在線的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，因而在生產(chǎn)上掌握原料的全部化學(xué)成分信息難以實(shí)現(xiàn)。目前，煙堿的含量及變異系數(shù)是原煙均質(zhì)化加工常用的衡量指標(biāo)[1]。因此，中國(guó)煙草總公司于2015年發(fā)布的《關(guān)于推進(jìn)打葉復(fù)烤企業(yè)均質(zhì)化生產(chǎn)加工的意見》將煙堿變異系數(shù)作為復(fù)烤均質(zhì)化加工的考核指標(biāo)，并明確提出將成品片煙的煙堿變異系數(shù)控制到5%以內(nèi)。

1.2 煙葉顏色及光譜特征 雖然煙堿作為衡量打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工水平的指標(biāo)得到了廣泛的應(yīng)用[2]，但是僅僅依靠煙堿指標(biāo)過于片面，無法實(shí)現(xiàn)烤后片煙內(nèi)、外在綜合品質(zhì)的均質(zhì)化。對(duì)此，王戈等[3]提出了用煙葉顏色、光譜特征來表征復(fù)烤加工均質(zhì)化水平。研究發(fā)現(xiàn)，煙葉的顏色不僅與化學(xué)成分中的煙堿和總糖呈顯著的相關(guān)性[4]，還與感官質(zhì)量的香氣質(zhì)和香氣量等指標(biāo)顯著相關(guān)[5]。此外，《烤煙》國(guó)標(biāo)[6]也把顏色作為評(píng)價(jià)煙葉外觀質(zhì)量的重要分級(jí)因素。近紅外光譜可預(yù)估煙葉的一些化學(xué)物質(zhì)含量[7]，并已在烤煙的一些化學(xué)成分檢測(cè)工作中得到了應(yīng)用。王戈等[3]在調(diào)控?zé)焿A的基礎(chǔ)上，引入了煙葉顏色定性值和光譜定性值2個(gè)新的調(diào)控因子，比較不同調(diào)控模式下打葉復(fù)烤的均質(zhì)化效果，結(jié)果表明，光譜調(diào)控>煙堿+顏色調(diào)控>顏色調(diào)控>煙堿調(diào)控>光譜+顏色調(diào)控等5種調(diào)控模式均可將配方模塊的成品片煙煙堿變異系數(shù)控制在3%以下，對(duì)于成品片煙化學(xué)成分整體均勻性調(diào)控能力排序?yàn)椋汗庾V調(diào)控>煙堿+顏色調(diào)控>顏色調(diào)控>煙堿調(diào)控>光譜+顏色調(diào)控。

2 復(fù)烤均質(zhì)化加工工藝

通常，打葉復(fù)烤的下游工序（潤(rùn)葉、梗葉分離、梗和葉的復(fù)烤干燥、成品預(yù)壓打包）的加工參數(shù)控制較為精確，容易實(shí)現(xiàn)原料的均質(zhì)化加工，而上游工序原料混配是影響整個(gè)打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工水平的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因而本文將重點(diǎn)討論原料混配的加工工藝。

2.1 平庫模式 目前，基于平庫模式的打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工過程如下[8]：在鋪葉臺(tái)由工人將原煙進(jìn)行投料，安裝在混配皮帶上方的在線近紅外光譜檢測(cè)設(shè)備對(duì)經(jīng)過的物料進(jìn)行掃描，實(shí)時(shí)檢測(cè)物料的化學(xué)成分信息（煙堿含量），皮帶上的煙葉裝入煙箱中，系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算每個(gè)煙箱中物料的煙堿含量，煙葉進(jìn)入半成品的平庫;出料生產(chǎn)時(shí)，將煙箱按照一定的出庫算法將不同煙堿含量的原煙按高低搭配方式進(jìn)行出庫，保證每一批出庫的煙箱組合煙堿含量接近，以實(shí)現(xiàn)下游工序打葉復(fù)烤加工的成品均質(zhì)化?；谄綆煸匣炫浼庸ぃ湓O(shè)備投入相對(duì)較小，易于實(shí)現(xiàn)，目前多數(shù)復(fù)烤企業(yè)采用此加工方式。

在平庫模式下，以煙堿含量作為指標(biāo)進(jìn)行煙堿高低搭配出庫的均質(zhì)化調(diào)控方法，檢測(cè)的煙葉樣本量較大，且半成品煙葉的分類入庫出庫操作較為復(fù)雜。為此，沈晗等[1]對(duì)比了配方比例、混配組合、相似組合3種模式的簡(jiǎn)易均質(zhì)化加工控制方法，結(jié)果表明，混配組合和相似組合調(diào)控模式成品片煙煙堿CV值均低于5%，且差異不顯著，這2種調(diào)控模式煙堿CV值均顯著低于配方比例調(diào)控模式（5.47%）。

2.2 高架庫模式 基于高架庫模式的打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工過程與平庫模式總體上大致相同，不同的是經(jīng)近紅外光譜掃描后的原煙物料裝框后經(jīng)物流輸送系統(tǒng)進(jìn)入高架庫，出料生產(chǎn)時(shí)，將煙箱按照一定的出庫算法將不同煙堿含量的原煙按高低搭配方式進(jìn)行出庫，該模式由于煙箱裝煙量更小，基于煙堿含量高低搭配的均質(zhì)化調(diào)控更加精確。尹凡等[9]選用郴州產(chǎn)區(qū)多個(gè)等級(jí)的煙葉為試驗(yàn)原料，基于在線近紅外煙堿檢測(cè)技術(shù)，利用原煙高架庫自動(dòng)進(jìn)行煙葉的分選入庫，通過高低搭配的方式實(shí)現(xiàn)均質(zhì)化自動(dòng)投料出庫。結(jié)果表明，采用高架庫預(yù)混技術(shù)，成品片煙的煙堿值偏差和變異系數(shù)較對(duì)照的隨機(jī)出庫預(yù)混技術(shù)降低35.71%、15.25%，極大程度地提高了煙葉打葉復(fù)烤的均質(zhì)化水平。尹旭等[10]選取福建煙區(qū)多個(gè)產(chǎn)地等級(jí)的煙葉為試驗(yàn)原料，以煙堿含量為監(jiān)測(cè)指標(biāo)，采用自動(dòng)化的高架庫模式進(jìn)行煙葉預(yù)混加工，結(jié)果表明，與對(duì)照組相比，成品片煙的標(biāo)準(zhǔn)偏差和CV值分別降低0.03、1.07個(gè)百分點(diǎn)。

3 結(jié)語

原煙復(fù)烤均質(zhì)化加工涉及煙葉清選、投料、原煙預(yù)混、潤(rùn)葉、梗葉分離、梗和葉復(fù)烤干燥、預(yù)壓打包等多個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)于原煙預(yù)混的均質(zhì)化調(diào)控能力除清選環(huán)節(jié)以外均得到了提高。但目前也存在以下2個(gè)方面的問題：一是煙葉清選仍需要大量的選葉工通過“眼看手摸”的方式進(jìn)行操作，該環(huán)節(jié)的均質(zhì)化水平有待提高;二是目前原煙預(yù)混的均質(zhì)化加工主要依靠煙堿作為監(jiān)測(cè)指標(biāo)，過于片面。雖已有研究者提出除煙堿以外，可結(jié)合煙葉顏色、光譜特征信息進(jìn)行檢測(cè)，但生產(chǎn)上尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用，有待尋找出更多、易于檢測(cè)、綜合的可表征煙葉復(fù)烤均質(zhì)化加工水平的化學(xué)指標(biāo)或物理指標(biāo)。隨著機(jī)器視覺識(shí)別及檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，這些問題終將得以解決，并為煙葉復(fù)烤均質(zhì)化加工水平的進(jìn)一步提高提供技術(shù)支持和指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1]沈晗，楊凱，馬思旺，等.基于平庫條件的配方打葉復(fù)烤均質(zhì)化技術(shù)[J].煙草科技，2019，52（12）：79-85.

[2]王宏鋁，王筑臨，許小雙，等.基于在線煙堿預(yù)測(cè)模型的煙葉復(fù)烤均質(zhì)化加工[J].煙草科技，2015，48（6）：73-77.

[3]王戈，徐瑋杰，張?chǎng)?，?基于煙葉顏色、光譜特性表征的打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工技術(shù)[J].煙草科技，2020，53（5）：71-76.

[4]張長(zhǎng)云，周淑平，田曉霞，等.初烤煙葉顏色與化學(xué)成分關(guān)系分析[J].廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007，38（6）：621-624.

[5]梁洪波，李念勝，元建，等.烤煙煙葉顏色與內(nèi)在品質(zhì)的關(guān)系[J].中國(guó)煙草科學(xué)，2002，23（1）：9-11.

[6]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局.GB 2635-1992烤煙[S].1992.

[7]楊凱，劉鵬，王維妙，等.原煙在線近紅外光譜模型轉(zhuǎn)移研究[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2012，18（6）：27-31.

[8]宋智勇，帥鳴，劉華友，等.打葉復(fù)烤平庫均質(zhì)化加工方法研究與應(yīng)用[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2021，49（3）：196-198.

[9]尹凡，陳壯宇，唐春平，等.基于在線近紅外技術(shù)的片煙煙堿均質(zhì)化系統(tǒng)研究[J].科技風(fēng)，2020（29）：188-190.

[10]尹旭，陳清，徐其敏，等.基于高架庫模式的打葉復(fù)烤均質(zhì)化加工技術(shù)研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2016，44（12）：101-103.

（責(zé)編：張宏民）